三峽水利樞紐工程是流域治理開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵工程，建成后將是中國(guó)規(guī)模最大的水利工程，樞紐控制流域面積1×10⁶km²，占長(zhǎng)江流域面積的56％，壩址處年平均流量為Q=4.51×10¹¹m³。水利樞紐的主要任務(wù)包括防洪、發(fā)電、航運(yùn)三方面，在發(fā)電方面，三峽電站安裝水輪發(fā)電機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量指26臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作時(shí)的總發(fā)電功率為P=1.82×10⁷KW。年平均發(fā)電約為W=8.40×10¹⁰kWh，該工程將于2009年全部竣工，電站主要向華中、華東電網(wǎng)供電，以緩解這兩個(gè)地區(qū)的供電緊張局面，閱讀上述資料，解答下列問(wèn)題（水的密度ρ=1.0×10³kg/m3，取重力加速度g=10m/s²）：
（1）請(qǐng)畫出遠(yuǎn)距離輸電的原理圖并在其上用相應(yīng)的符號(hào)標(biāo)明相應(yīng)的物理量�！�
（2）若三峽電站上、下游水位差按H=100m計(jì)算，試推導(dǎo)三峽電站將水流的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率η的公式，并計(jì)算出效率η的數(shù)值。
（3）若26臺(tái)發(fā)電機(jī)組全部建成并發(fā)電，要達(dá)到年發(fā)電量的要求，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組平均年發(fā)電時(shí)間t為多少天？
（4）將該電站的電能輸送到華中地區(qū)，送電功率為P₁=4.5×10⁶kW，采用超高壓輸電，輸電電壓為U=500kV，而發(fā)電機(jī)輸出的電壓約為U₀=18kV，要使輸電線上損耗的功率小于輸送電功率5％，求：發(fā)電站的升壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比和輸電線路的總電阻。

如圖所示，有一臺(tái)交流發(fā)電機(jī)E，通過(guò)理想升壓變壓器T₁和理想降壓變壓器T₂向遠(yuǎn)處用戶供電，輸電線的總電阻為R。T₁的輸入電壓和輸入電流分別為U₁和I₁，它的輸出電壓和輸出電流分別為U₂和I₂；T₂的輸入電壓和輸入電流分別為U₃和I₃，它的輸出電壓和輸出電流分別為U₄和I₄。設(shè)T₁的輸入電壓U₁一定，當(dāng)用戶消耗的電功率變大時(shí)，有

某發(fā)電廠通過(guò)兩條輸電線向遠(yuǎn)處的用電設(shè)備供電。當(dāng)發(fā)電廠輸出的電功率為P₀時(shí)，額定電壓為U的用電設(shè)備消耗的實(shí)際功率為P₁（這時(shí)用電設(shè)備兩端的實(shí)際電壓恰好是額定電壓）。為了減少輸電線上的功率損失，發(fā)電廠用一臺(tái)升壓變壓器先把電壓升高，仍通過(guò)原來(lái)的輸電線向用電設(shè)備供電，到達(dá)用電設(shè)備后，再用一臺(tái)降壓變壓器把電壓降到用電設(shè)備的額定電壓U，供其使用。這樣改造后，發(fā)電廠輸出的功率仍是P₀時(shí)，用電設(shè)備得到的功率可增加到P₂。
（1）在虛線框內(nèi)畫出改造后輸電示意圖；
（2）求所增加的升壓變壓器和降壓變壓器的變壓比（原、副線圈匝數(shù)比）各是多少？

某發(fā)電機(jī)的輸出功率P=100kW，發(fā)電機(jī)端電壓U=250V，向遠(yuǎn)處送電的輸電線總電阻R=8.0Ω，要想使輸電線上損失的功率僅為總功率的5%，且用戶兩端的電壓正好是220V。
（1）畫出輸電線路示意圖；
（2）求出所用變壓器的原、副線圈匝數(shù)比。

某電站輸送電壓U=6000V，輸送功率P=300KW，這時(shí)安裝在輸電線路的起點(diǎn)和終點(diǎn)的電能表一晝夜讀數(shù)相差2400kW·h。
（1）求輸電線的電阻。
（2）若要使輸電損失的功率降到輸送功率的3%，電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？
（3）這時(shí)所配置的升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是多少？

某發(fā)電廠原來(lái)用11kV的交流電壓輸電，后來(lái)改用升壓變壓器將電壓升高到220kV輸電，輸送的電功率都是P，若輸電線路的電阻為R，則下列說(shuō)法中正確的是

小方同學(xué)的家在山區(qū)，附近有一條河，河水流量Q=2m³·s^-1，落差h=5 m，現(xiàn)利用其發(fā)電，若發(fā)電機(jī)總效率為50%，輸出電壓為240 V，輸電線總電阻R=30 Ω，允許損失功率為發(fā)電機(jī)輸出功率的6%，為滿足用電的要求，使用戶獲得220V電壓，已知水的密度p=1×10³ kg/m³，g取10 m/s²。
(1)試求該輸電線路所使用的理想升壓、降壓變壓器的匝數(shù)比；
(2)此發(fā)電機(jī)可以使多少盞“220V 100W”的電燈正常發(fā)光。

中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500 kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P。在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1 000 kV特高壓輸電，若不考慮其他因素的影響，則輸電線上損牦的電功率將變?yōu)?

某小型水電站的電能輸送示意圖如下，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200 V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n₁、n₂，降壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n₃、n₄（變壓器均為理想變壓器）。要使額定電壓為220 V的用電器正常工作，則

“西電東進(jìn)”工程為了減小輸電損耗必須提高輸電電壓，從西部某電站向華東某地區(qū)輸送的電功率為10⁶ kW，輸電電壓為1 000 kV，輸電線電阻為100 Ω。若改用超導(dǎo)材料作為輸電線，則可減小輸電損耗的功率為